Управляемое чтение
Поглотители ультрафиолета могут сильно и избирательно поглощать высокоэнергетические ультрафиолетовые лучи, а в форме преобразования энергии поглощенная энергия высвобождается и расходуется в виде тепловой энергии или безвредного низкоэнергетического излучения, тем самым избегая повреждения кожи и предотвращая полимерное поглощение ультрафиолета. энергия приводит к возбуждению и фотофизическому и фотохимическому разложению.
1.Принцип УФ-поглотителя:
Механизм поглощения и преобразования энергии света УФ-поглотителями различается в зависимости от типа, и они описываются следующим образом;
l Бензофеноны
Бензофеноновые УФ-поглотители являются наиболее широко используемым классом УФ-поглотителей. Этот тип поглотителя УФ-излучения медленно поглощает УФ-А, УФ-В и УФ-С. Кетоновая группа и гидроксильная группа в молекуле могут образовывать внутреннюю водородную связь с образованием хелатирующего кольца. После того, как он поглощает энергию ультрафиолетового света, происходит тепловое колебание молекулы, разрывается внутренняя водородная связь и открывается хелатное кольцо. Энергия ультрафиолетового света преобразуется в тепловую энергию и высвобождается. Кроме того, карбонильная группа в молекуле будет поглощаться энергией ультрафиолетового света. Возбуждается, что приводит к таутомерии. Сгенерируйте енольную структуру. Это также потребляет часть энергии. В этом типе поглотителя УФ-излучения прочность водородной связи в молекуле связана с его фотостабилизирующим эффектом. Чем прочнее кислородная связь, тем больше энергии требуется для ее разрушения, и чем больше УФ-энергии поглощается и расходуется, тем лучше эффект; в противном случае то же самое верно. Эффект стабилизации также связан с длиной алкоксицепи бензольного кольца. Если длина большая, совместимость с полимером хорошая. Эффект стабилизации в самый раз. В бензофеноновых УФ-поглотителях он должен содержать гидроксильную группу в орто-положении карбонильной группы, в противном случае он не может образовывать внутреннюю водородную связь и не может использоваться в качестве УФ-поглотителя с орто-гидроксильной группой. Он может поглощать 290–380 мкм ультрафиолетовых лучей, почти не поглощает видимый свет, не окрашивается и хорошо совместим с высокомолекулярными полимерами. Если в орто-положении карбонильной группы находятся две гидроксильные группы, она может поглощать ультрафиолетовые лучи 300-400fzm, а также поглощать часть видимого света. Из-за поглощения видимого света дополнительный свет становится несбалансированным. Изделия с добавлением этого поглотителя ультрафиолета кажутся желтыми. Совместимость молекулярных полимеров также плоха. Поэтому его использование невелико. Хотя бензофенон без о-гидроксила тоже обладает способностью поглощать ультрафиолетовые лучи. Однако он вызывает саморазложение после воздействия света, поэтому он не подходит для использования в качестве поглотителя ультрафиолета.
l салицилаты
Салицилатные УФ-поглотители являются самым ранним типом УФ-поглотителей, а салицилаты также имеют внутренние водородные связи в молекуле. Способность этого типа поглотителя ультрафиолета поглощать ультрафиолетовые лучи вначале очень низкая, а диапазон поглощения очень узок (менее 340 вм), но после определенного периода ультрафиолетового облучения его поглощение постепенно увеличивается до максимального поглощения, который из-за его молекулярной перегруппировки происходит под ультрафиолетовым облучением, образуя структуру бензофенона с сильным поглощением ультрафиолета, тем самым усиливая его поглощение ультрафиолета. Поэтому люди называют его пионером УФ-поглотителя. Бисгидроксибензофенон и его производные, образующиеся после молекулярной перегруппировки, могут поглощать часть видимого света и казаться желтыми, что приводит к пожелтению вещества, добавленного к поглотителю ультрафиолета.
l Бензотриазолы
Механизм действия бензотриазольных УФ-поглотителей подобен механизму действия бензофенонов. Бензотриазолы обладают широким диапазоном поглощения ультрафиолета и могут поглощать свет с длиной волны 300-400- м. Однако он почти не поглощает видимый свет выше 400~м, поэтому продукт не будет залит.
l Другие типы УФ-поглотителей
Кроме того, замещенный акрилонитрил, триазиновый поглотитель ультрафиолета, его механизм действия должен соответствовать цис-транс-изомеризации, так что преобразование энергии света или высвобождение безвредной энергии. Замещенные акрилонитрилом поглотители ультрафиолетового излучения могут поглощать ультрафиолетовый свет 290-320Fm, не поглощают видимый свет и не вызывают затопления объекта. УФ-поглотитель Sanhao может поглощать 300–400 м УФ-излучения. УФ-поглотители могут поглощать ауксохромные гены (такие как -NH, -OH, -SOH, -cOOH и т. д.) и хромофоры (такие как C:N, N:N, N:O, C) с длиной волны менее 400 мкм. :О и др.). Все они присоединены к ароматическому ядру. Органоникель также можно использовать в качестве поглотителя УФ-излучения, но обычно его относят к гасителям (известным также как дезактиватор или матирующий агент, или гаситель лазерного состояния, гаситель энергии), и его способность поглощать ультрафиолетовые лучи выше, чем у связности. низкая, но может препятствовать высвобождению полимера из-за поглощения ультрафиолетовых лучей.
Органические комплексы никеля взаимодействуют с молекулами, которые возбуждаются до возбужденного состояния полимера в процессе облучения ультрафиолетовым светом, так что возбужденное состояние возвращается в основное состояние, а энергия ультрафиолета преобразуется в низкоэнергетическое спектральное излучение. не разрушая его. , чтобы защитить полимер от повреждения. Поэтому он называется гасителем, потому что его механизм действия отличается от механизма действия обычных поглотителей ультрафиолета. Поглотитель ультрафиолета изменяет структуру самой молекулы, а гаситель рассеивает энергию за счет передачи энергии между молекулами.
Кроме того, светозащитные агенты, такие как сажа, диоксид титана, оксид цинка, барий цинка и т. д., также являются своего рода веществами, которые могут поглощать или отражать ультрафиолетовые лучи. Достигая поверхности полимера, он поглощается и отражается, препятствуя проникновению ультрафиолетовых лучей вглубь полимера. Наиболее эффективным из них является технический углерод.
Поглотители радикалов также относятся к классу веществ, способных стабилизировать свет. Они представляют собой производные пиперидина с эффектом стерических затруднений и называются светостабилизаторами на основе затрудненных аминов.
2. Классификация УФ-поглотителей:
l Бензофеноны
Бензофеноновые УФ-поглотители представляют собой все производные о-гидроксибензофенона, включая производные моногидроксила, дигидроксила, тригидроксила, тетрагидроксила и т. д. Такие поглотители ультрафиолета широко используются в полиэтилене и полипропилене. , поливинилхлорид, АБС, полистирол, полиамид и другие высокопрочные полимеры и отделка текстильных материалов, такие УФ-поглотители имеют хорошую совместимость с большинством высокополимеров. Хорошая свето- и термостойкость. Не разлагается в 200степеньC, но обладает сильной сублимацией. Его можно использовать в красках и пластмассах, а количество добавления составляет от {{0}},1 до 0,5.
l салицилаты
Скорость УФ-поглощения салицилатных УФ-поглотителей меньше, чем у бензофенонов, а полоса поглощения более узкая (ниже 3409 м), и они не очень устойчивы к самому УФ-излучению. Вилки могут поглощать видимый свет и делать наносимый объект желтым, но цена у него дешевая. Он имеет хорошую совместимость с высокими полимерами и используется в таких полимерах, как волокнистый канат, полиэстер, ПВХ, полиэтилен, поливинилиден и полистирол.
l Бензотриазолы
Производительность бензотриазоловых поглотителей ультрафиолета лучше, чем у бензофенонов, которые могут сильно поглощать ультрафиолетовый свет 310-385pm и почти не поглощать видимый свет. Стабильность у него тоже хорошая, но цена дороже.
UV-P может поглощать ультрафиолетовый свет с длиной волны 270-380нм, почти не поглощает видимый свет и имеет слабое начальное окрашивание. В основном используется для поливинилхлорида, полистирола, ненасыщенного полиэстера, поликарбоната, полиметилметакрилата, полиэтилена, АБС и других продуктов, особенно подходит для бесцветных, прозрачных и светлых продуктов. Но не мылить, потому что растворяется в щелочном мыле, делая цвет волокна желтым. УФ -326 может эффективно поглощать ультрафиолетовый свет с длиной волны 270-380 нм и в основном используется в полиолефинах, поливинилхлориде, ненасыщенном полиэфире, полиамиде, эпоксидной смоле, АБС, полиуретане и других продуктах. Он хорошо стабилизируется. Он нечувствителен к ионам металлов, имеет низкую летучесть, обладает антиоксидантным действием, легко окрашивается в начальной стадии. УФ -327 может сильно поглощать ультрафиолетовый свет с длиной волны 270-300 нм и подходит для полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полиметилметакрилата, полиоксиметиленполиуретана, АБС-пластика, эпоксидной смолы и т. д. Обладает хорошими химическими стабильность, низкая летучесть, низкая токсичность и хорошая совместимость с полиолефинами. uV-54l1 поглощает ультрафиолет в широком диапазоне, максимальный пик поглощения 345нм в этаноле) широко применяется в полистироле, полиметилметакрилате, ненасыщенном полиэфире, жестком ПВХ, поликарбонате, АБС и т.д. Его летучесть невелика, а начальная красящая способность невелика.
l Триазины
Триазиновые УФ-поглотители обладают высокой способностью поглощать УФ-излучение в диапазоне 280-380 нм. По сравнению со стабилизаторами бензотриазола, поглощающая способность является своего рода эффективным поглощающим светостабилизатором. Это производное 2-гидроксифенилтриазина, содержащее гидроксильную группу в орто-положении. Эффект поглощения ультрафиолета этими соединениями связан с количеством соседних гидроксильных групп. Чем больше число соседних гидроксильных групп, тем сильнее способность поглощать ультрафиолет. Введение различных заместителей может снизить основность s-триазинового кольца, но улучшить светостойкость соединения и совместимость со смолой. 327. Недостатками являются плохая совместимость с полимерами, а также окрашивание нанесения. Производное о-гидроксифенилдифенилтриазина, разработанное компанией Ciba-Geigy, представляет собой катионный самодиспергирующийся поглотитель УФ-излучения с хорошей сублимационной стойкостью и термофиксирующими свойствами, который можно использовать для высокотемпературного крашения, тампонного крашения и крашения. печать.
l Заменитель акрилонитрила
Этот тип поглотителя УФ-излучения может поглощать 310~320~м УФ-света, но скорость поглощения низкая. Обладает хорошей химической стабильностью и совместимостью с высокопрочными полимерами. N-53 сильно поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 270 до 350 нм. Подходит для поливинилхлорида, ацетальной смолы, полиолефина, эпоксидной смолы, полиамида, смолы акриловой кислоты, полиуретана, карбамидоформальдегидной смолы, нитроцеллюлозы и т. д. Особенно подходит для изделий из поливинилхлорида. Хорошая щелочестойкость. Растворим в толуоле, метилэтилкетоне, этилацетате и т. д., мало растворим в этаноле и метаноле и нерастворим в воде. Дозировка обычно составляет от 0,1 до 0,5 процента. N-539 представляет собой светло-желтую жидкость, растворимую в обычных органических растворителях. Нерастворимый в воде, он может придать продуктам превосходную фототермическую стабильность и хорошо совместим со смолами. Он не окрашивается. Может использоваться для различных синтетических материалов.
3. применение УФ-поглотителей в текстиле:
В последние годы наблюдается большой интерес к тканям, устойчивым к УФ-излучению. Кимоно из устойчивого к ультрафиолетовому излучению волокна впервые были разработаны в Японии.
В Китае также проводились исследования по производству анти-ультрафиолетовой спортивной одежды, чулок, головных уборов и зонтов от солнца. Место
В качестве основных материалов используются упомянутые выше поглотители ультрафиолета, наиболее распространенными из которых являются бензофеноны.
l Производство УФ-стойких волокон
Используйте поглотители УФ-излучения и защитные агенты (такие как ZnO, TiO2 и т. д.), которые нужно смешивать с волокнами для прядения, чтобы получить волокна, устойчивые к УФ-излучению. Тканые ткани лучше, чем метод нанесения после отделки, с точки зрения стиля и пригодности для стирки. . Это волокно может затенять 60 процентов ультрафиолетовых лучей света. Под прямыми солнечными лучами температуру в одежде можно понизить на 4степень, и теперь он был коммерциализирован.
l После отделки метод нанесения УФ-поглотителя
Метод нанесения УФ-поглотителей на одежду или ткани зависит от типа УФ-поглотителя. Один из них заключается в применении поглотителей ультрафиолетовых лучей, которые могут образовывать водородные связи с гидроксильными группами целлюлозы, амидными группами полиамидов, аминогруппами шерсти и шелка в красильной или смягчающей ванне и одновременно окрашивать волокна. Окрашивание погружением, окрашивание тампоном или метод печати или нанесение мягкой отделки. Ciba-Geigy и Clariant разработали такие продукты. Если используется бензофеноновый УФ-поглотитель, такой как Uvinul DP-uV от BASF, он содержит две гидроксильные группы. Он может образовывать водородные связи с целлюлозными, шерстяными, шелковыми и полиамидными волокнами и обладает сродством. Он может окрашивать волокна и может использоваться для окрашивания погружением. Дозировка DP-uV 10-20 (ОВФ). Лечить в 80степеньна 30мин. Тампонное окрашивание методом DP-uV 10O-Также можно использовать Z00г/л. Добавьте смягчитель 30 г/л, краситель для подушечек 60степеньи сушить при 100степеньв течение 3 мин. Его также можно использовать в сочетании с гидроизоляционным средством. Из нее можно сделать анти-ультрафиолетовую палатку с гидроизоляцией 60 г/л. ДП УФ 80-150 г/л, катализатор (например, MgCl 2·6H2O) 5 г/л. Набивка, сушка и запекание (150степеньС в течение 2 мин). Этот метод нанесения позволяет достичь эффекта стойкости к стирке, а коэффициент защиты от ультрафиолетовых лучей от 280 до 400 вм может достигать более 85 процентов.
l Способ изготовления микрокапсул и последующего нанесения их на ткани
Поглотитель ультрафиолета изготавливают в виде микрокапсул по микрокапсульной технологии, причем его капсулу предпочтительно изготавливают из высокомолекулярных полимеров, таких как стирол и акрилат, а микрокапсулы изготавливают методом микрокапсул при полимеризации. Поглотитель УФ-излучения заворачивается в сердцевину капсулы, а затем микрокапсулы фиксируются на ткани с помощью клеев и сшивающих агентов, из которых можно изготовить текстиль со степенью защиты от УФ-излучения более 85. Микрокапсулы могут высвобождать УФ поглотитель медленно. Цель эффективной УФ-защиты.
l Использование метода нанесения покрытия
Поглотитель ультрафиолета добавляется к покрывающему агенту. Выполняется покрытие, сушка и запекание, а также в жидкость для покрытия могут быть добавлены другие функциональные отделочные вещества. Палатка и шапка сделаны таким методом. Метод прост, но стойкость к атмосферным воздействиям и стойкость к стирке по-прежнему улучшаются.
